机械设计
课程设计说明书
设计题目：带式运输机传动装置的设计课程名称：一级圆锥齿轮减速器
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专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
目录
任务书 4
一、电动机的选择 4
二、计算总传动比和分配各级传动比 6
三、运动参数及动力参数计算 6
四、传动零件的设计计算8
五、轴的设计计算及轴承的设计14
六、减速器结构设计26
七、键联接的选择及校核计算30
八、联轴器的设计31
九、密封和润滑的设计33
十、设计小结34
参考资料34
设计任务：
设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器：已知运输带工作拉力F=6.5KN，运输带工作速度V=1.2m/s，卷筒直径D=400mm。（工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，灰尘较大，环境最高温度35 0C使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年，一般机械厂制造，小（大）批量生产，运输带速度允许误差 5%）。
传动方案（已给定）：
计算过程及计算说明
一、电动机选择
电动机类型的选择： 选择Y 系列三相异步交流电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 电动机功率
传动装置的总效率：
由电动机至运输带的转动总功率为
i 3
42321总
ηηηηηη=
式中：1η，2η，3η，4η，i η分别为开式齿轮，闭式齿轮，联轴器，轴承,轴承和卷筒效率。
取
95.01=η 95.02=η
99
.03=η
99.04=η
i
η=0.96则
824.096.099.099.095.095.032总=????=η
电机所需的工作功率：
KW
FV P d 37.9824
.010002
.165001000总=??==
η
确定电动机的转速
计算滚筒工作转速：
r/min
3.574502
.1100060100060滚筒=???=
?=
ππD
V
n
按书2表1-8锥齿轮单级传动比i1不大于3，开式圆柱齿轮传动比不大于8；且
由书2 p196得圆锥-圆柱齿轮减速器传动比 i1=0.25i2。总传动比最大值ia 小于16。故电动机转速的可选范围为小于nd ′=ia ′×n 滚筒=16×57.3=916.8r/min 。
符合这一范围的同步转速有750r/min 。根据容量和转速，由有关手册查适用的电动机型号。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选择型号为Y180L-8的电动机，其主要性能如表一：
电动机
联轴器
运输带
F V
型号额定功率
（kw）
满载转速
（r/min）
堵转转矩最大转矩质量
（kg）
额定转矩额定转矩
Y180L
-8
11 730 1.7 2.0 184 电动机外形和安装尺寸如下：
分配各级传动比
总传动比：
74
.
12
3
.
57
730
滚筒
电动机
总
=
=
=
n
n
i
i总=i开×i闭i闭=i开×0.25
i总=i开×i闭=12.74
(1) 锥齿轮，取齿轮i闭=1.8
(2) ∵i总=i开×i闭
∴
1.7
8.1
74
.
12
闭
总
开
=
=
=
i
i
i
运动参数及动力参数计算计算各轴转速（r/min）
Ⅱ轴：
r/min 56.4058.1730
闭电机2===
i n n
卷筒轴：
r/min 2.711.756
.405开23===
i n n
2、计算各轴的输入功率（KW ）
Ⅰ轴： KW P P d 28.999.037.93=?=?=I η Ⅱ轴：
KW
P P 72.899.095.028.942=??=??=I ηη
Ⅲ轴:
KW
P P 55.899.099.072.834=??=??=I I I ηη
卷筒轴：KW P P IV 12.895.055.81=?=?=I I I η 3、各轴输入转矩（N ·m ）
电动机轴输出转矩为：
m
N n P T m
d
d ?=?=
=
6.122730
37
.995509550
Ⅰ轴：m N T T d ?=?=?=4.12199.06.12231η
轴：m 48.20595.099.08.14.121241?=???=???=I N i T T ηη
Ⅲ轴：T Ш= T Ⅱ?34ηη?=205.48×0.99×0.99=201.39N ·m
滚筒轴输入轴转矩：421i ηη???=I I I T T IV =201.39×0.95×7.1×0.99=1344.83N ·m
4、计算各轴的输出功率：
由Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率分别为其输入功率乘以轴承效率： 故： KW P P 18.999.028.94,
=?=?=I I η
KW P P 63.899.072.84,
=?=?=η
KW P P 46.899.055.84,
=?=?=I I I I I I η 5、计算各轴的输出转矩：
由于Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则： m N T T ?=?=?=18.12099.04.12141,1η
m N T T ?=?=?=42.20399.048.2054,
η
m N T T ?=?=?=I I I I I I 37.19999.039.2014,
η
综合以上数据，得表三如下： 轴名 效率P （kw ） 转矩T （N ·m ） 转速n r/min 传动比 i
输入 输出 输入 输出 电动机轴 9.37 122.6 730 Ⅰ 9.28 9.18 121.4 120.18 730 Ⅱ 8.72 8.63 205.48 203.42 405.55 1.8 Ⅲ 8.55 8.46 201.39 199.37 405.55 7.1 卷筒轴
8.12
7.79
1344.83
1291
57.2
1.0
四、传动零件的设计计算
1、闭式齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮材料及精度等级
机器为一般工作机，速度不高，故选用8级精度（GB10098-88）考虑减速器传递功率不大，所以锥齿轮采用软齿面，选用45钢调质，齿面硬度为250HBS 。 直齿轮因存在磨粒磨损选用45钢表面淬火，齿面硬度450HBS 。 锥齿轮：根据书1表6.2可得：
25.1=A K ，根据P145可得 1.1=V K 1=αK ，
3
.1=βK ；
7875
.13.111.125.1=???==βαK K K K K V A
由教材P135图6.12查得节点区域系数ZH ，P136表6.3得材料系数ZE ，各数据如下：
4.2=H Z ,8.189=E Z ,3.0R =ψ书3 p35
(2)因为是闭式软齿面齿轮传动，故按齿面接触疲劳强度设计 查图P138 6.14b 可知：MPa MPa F H 230,600lim 1
lim ==σσ ；
则应力循环次数：
9
111068.130016817306060?=?????==h jL n N
8
91121034.98.11068.1?=?==i N N
又查图可知：11=N Z ，由表6.5知SHmin=1.3 则：
MPa
S Z H N H HP 53.4613
.11
6001lim 11lim 1=?==
σσ
（3）、计算小齿轮最小直径.
()mm Z Z u KT d H H E R R 09.1365.017.43
P
211=???
?
???-≥
σψψ
(4)、由书3 p35得
301.446
252
2==d i c z ，其中c=14，d2=i1d1取45
那么z1=25。m=5.5，d1=137.5，d2=247.5
（5）、校核齿轮弯曲疲劳强度 查表可知：
;2301Fl MPa im =σ 55.18
.21Fa1==sa Y Y ；
根据1z 、2z 查表取：45.21=Fa Y ，13.22=Fa Y ，65.11=sa Y ，85.12
=sa Y ，
75.0=εY ，9.0=βY
又mm d 59.831=
()FP
R R F m
z KT σψψσ<-=
3
21
21
15.014
所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足要求，此种设计合理。
（6）、数据整理 名称 符
号
公式 直齿圆锥小齿轮 直齿圆锥大齿
轮 齿数 z
z
25 45
模数 m m
5.5 传动比 i
i
1.8
分度圆锥度
δ
i arctg 11=δ，
12-90δδ。
= 3029'?
7560'?
分度圆直径
d
mz d =
137.5 247.5 齿顶高
a
h
m h h a a *
=
5.5
5.5
齿根高
f
h
m
c h h a f )(**+=
6.875
6.875
h
f
a h h h +=
12.375
12.375
齿顶圆直径
a
d
1
*
11cos 2δm h d d a a +=，2
*
22cos 2δm h d d a a += 147.12(大端) 252.83（大端） 齿根圆直径
f
d
1*11cos 2δm h d d f f -=，2
*22cos 2δm h d d f f -=
125.47
240.83
齿距 p m p π= 17.28 17.28 齿厚 s 2m
s π=
8.64 8.64 齿槽宽 e 2m e π=
8.64 8.64 顶隙 c m c c *=
0.8 0.8 锥距
R
2
22121d d R +=
141.57
141.57
齿顶角
a θ
2
1f a θθ=，
12f a θθ=
742'? 742'?
齿根角
f
θ
()
R h arctg f f f ==21θθ
742'? 742'?
齿顶圆锥角
a
δ
111a a θδδ+=，
2
22a a θδδ+=
0531。' 4463。'
齿根圆锥角
f
δ
111f f θδδ-=，
2
22f f θδδ-=
6126'? 0158'?
齿宽
b R b R ψ=
42.5 42.5
2、开式齿轮的设计
（1）开式齿轮传递功率较大，所以齿轮采用硬齿面。大，小齿轮均选用45钢淬火，齿面硬度为58~62HRC 。用圆柱直齿轮。
查取书1表6.2可得：25.1=A K ，1.1=V K ，2
.1=αK ，35.1=βK ；
2275
.235.12.11.125.1=???==βαK K K K K V A 。
（2）按齿根弯曲疲劳强度设计
查表得，YFa1=2.8, Ysa1=1.55,Ysa2=,取Y ε=0.7，3.0d =ψ
mm
Y Y Y KT Fp sa Fa d 718.2z 2m 3
2
1
1=?≥
σψε
考虑齿面磨损模数加大10%：m=2.99 取m=3 名称 符号 公式 齿1 齿2 齿数 z z 20 142 分度圆直径 d d=mz 60 426 齿顶高 ha ha=ha*m 3 3 齿根高 hf hf=(ha*+c*)m 3.75 3.75 齿顶圆直径 da da=d+2ha 66 432 齿根圆直径 df df=d-2hf 52.5 418.5
标准中心距 a
a=m(z1+z2)/2 243 齿宽
b
b=d ψ d
18
五、轴的设计计算
《一》输入轴的设计计算
1、按扭矩初算轴径
选用45#调质，硬度250HBS
根据教材P232表11.3，取C=110 由式（11.2）
mm n
P
C d 75.2573037
.91103
3
=?=≥
考虑有键槽，将直径增大5%，则
选d=27.04mm
2、确定轴各段直径和长度
（1）从联轴器开始左起第一段，联轴器的计算转矩Tca=KAT1,查表取KA=1.3 则 Tca=1.3×121400=157820 N ·mm
选用弹性柱销联轴器，型号为LX2，其公称转矩为560000 N ·mm
半联轴器的孔径1d =28mm ，故取1D =Φ28mm ，查表得联轴器轴孔长度选用 L=62，1L =44mm 。
（2）左起第二段取2D =34mm 。 根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离为30mm ，则取第二段的长度2L =50mm （3）左起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，（轴承有相当的轴向力），选用30207型轴承，其尺寸为d ×D ×B=35×72×17，那么该段的直径为3D =Φ35mm ，长度
为
3L =16mm 。
④左起第四段选用轴肩定位da=42，即4D =42mm, 由书上公式要求得：
mm l d l 5.705.23341=-≈,取mm l 7641=，根据齿轮与内壁的距离要求，取 mm l 1642=，取轴段长度为42414L L L -==60mm 。
⑤左起第五段同第三段5D =Φ35mm 长度为5L =17mm 。 ⑥左起第六段取
6D =Φ34mm ，长度取6L =16mm 。
○7左起第七段为齿轮轴段，齿轮宽为L=1.1d=30.8mm 取31mm ，为了保证定位的可靠性，
7D =28mm,取轴段长度为307=L mm
3、键、倒角
为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合H7/k6。齿轮与轴的联接处的平键截面mm mm h b 78?=? 书2表4-1，键槽用键槽铣刀加工，长为l ’1=32mm,l ’2=25 书2表4-2。为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。由各标准件及轴尺寸得：取轴端倒角为2×45°轴肩处的圆角半径R=1 4、求轴上的载荷及其校核
根据轴的结构图，做出轴的计算简图：
（齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。 轴承1和轴承2之间的距离为78mm ，轴承2和锥齿轮间的距离为54mm
（1）计算作用在齿轮上的力 圆锥小齿轮
mm d R b d m 5.1375.0111=????
??-=
87
.01
cos 21=+=
μμδ
N
d T F m I
t 32.205621
==
N F F t r 28.654cos 20tan 32.2056cos tan 111=?==δσα N F F t a 42.363sin 20tan 32.2056sin tan 111=?==δσα
圆锥大齿轮
N F F a r 42.36312==
N F F r a 28.65412==
（2）求作用在轴上的支反力
N F N 64.132-1=,N F N 92.7862= N F H 6.14231-=,N F H 92.34792=
所以N F F F H N 14302121径向
1=+=
所以N F F F H N 35662222径向
2=+=
（3）、校核轴承寿命：
查书2表6-7得30207型圆锥滚子轴承参数N C N C r r 63500,542000== 查书1表8.6得
.1=p f
(4)、计算轴承所承受的轴向载荷
因为轴承1固定，轴承2游离，结合受力分析图可知，轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。由表8.7得S=R/2y 、1114,44621==S N S 12S F S a >+ ，由此可得
N F S A a 80911=+=,N S A 111422==
1）计算当量动负荷
轴承1：由表6-7，用线性插值法可求得：37.01=e
1
径向
1156.01430
809
e F A >==
由1e 查书2表6-7：6.1;
=>= F P e F A r r r r ，由此可得 ()N A F f P p 18666.14.01经向11=+= 轴承2： 37.02=e 2 径向 223125.0e F A <= N P f P r p 356622== 2）轴承寿命 h L 计算 因为21P P <,所以按轴承2计算轴承的寿命 h P C n L h 3200080164356654200730 601060103 6 26>=???? ???= ??? ? ???= ε 所选轴承20207圆锥滚子轴承合格 （5）做弯矩 根据上述的图，求出总的弯矩和做出弯矩图由图可知弯矩最大在轴承2点 mm N M v ?=10346 mm N M H ?=111041 mm N M M M H V ?=+= 94.11152122 （6）扭矩 扭矩图如图11.2（机械设计课本）所示，为了使扭矩图符合下述强度计算公式，图中已把T 这算成αα,T 的含义见前面，并且取6.0=α (7)作出计算弯矩图 根据以作的总弯矩图和扭矩图，求出计算弯矩图 ca M ， ca M 的计算公式为 () 2 2T M M ca α+= ()()mm N T M M ca ?=??+=+= 133********.1216.094.1115212 22 12 α (8)、校核轴的强度 只需校核轴上最大弯矩截面的强度： []MPa MPa W M ca ca 6033.49301.0133201 13 1=<=?== -σσ，故安全。 《二》、减速器低速轴II 的计算 1.求输出轴上的功率2P ，转速2n 和转矩2T 由前面的计算可得 KW P 72.82= min /55.4052r n = m N T ?=48.2052 2.初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，调质处理。取110=C 于是得 32 取%5大考虑键槽的影响直径增058.30min 3 2 2 min ===d mm n P C d 同时选取联轴器型号，联轴器的计算转矩： 取K=1.3,m N T K T A ca ?=?==38.15948.2053.12 选用弹性柱销联轴器，型号为LX2，其公称转矩为560000 N ·mm 半联轴器的孔径1d =32mm ，查表得联轴器轴孔长度选用 L=82，1L =60mm 。 3、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图： ?¤ mm ?¤ mm （1）由联轴器尺寸确定 由联轴器的毂孔长度L 和直径d 及相关要求，可确定 mm l mm d 58,3211== （2）左起第二段取2D =38mm 。 根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与联轴器左端面间的距离为30mm ，则取第二段的长度2L =50mm （3）初步选择滚动轴承。 轴承同时承载径向力和轴向力，选用圆锥滚子轴承，（轴承有相当的轴向力），选用30208型轴承，其尺寸为d ×D ×B=40×80×18。 套筒的长取8+12=20mm ，为了利于固定，一般取3l 比（b+20）小1mm （如图3所示），故可确定mm l mm d 37,4033==。 （4）取mm d 424= 取45取2.461.144mm d l ==mm （5）轴肩定位，则mm d d 48645=+= 取 () mm l b R l 15312cos 2425=++-≈δ。 （6）取1711863 6=-==l d d 。 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度 4、轴上的零件的周向定位 齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。按手册查得，半联轴器与轴的联接处的平键截面 mm mm h b 810?=?，键槽用键槽铣刀加工，长为45mm （标准键长见 /10961079GB T - ）。 为了保证联轴器与轴配合有良好的对中性，故选择联轴器轮毂与轴配合为H7/k6。齿轮与轴的联接处的平键截面mm mm h b 810?=? (20031096/-T GB )， 键槽用键槽铣刀加 工，长为36mm （标准键长见20031096/-T GB ）。为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H7/n6。滚动轴承与轴 的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 5、确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为245?，除下图标注外，各轴肩处的圆角半径，均为R1，如图： 6、求轴上的载荷 根据轴的结构图（图3）作出轴的计算简图 （齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。 轴承1和轴承2之间的距离为210mm ，轴承2和锥齿轮间的距离为153mm 大锥齿轮： N F F t t 32.20561== N F F r a 28.65412== N F F a r 42.36311== N F N F v v 47.228-,89.59121== N F N F H H 06.558,94.149721== 所以N F F F H V 16102 121径向 1=+= 所以N F F F H V 78.6022222径向 2=+= 7、校核轴承寿命： 查书2表6-7得30208型圆锥滚子轴承参数N C N C r r 74000,630000== 查书1表8.6得 .1=p f 因为轴承1固定，轴承2游离，结合受力分析图可知，轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”。由表8.7得S=R/2y 、188,50321==S S 12S F S a >+ ，由此可得 N S A 18822==,N F S A a 84221=+= 计算当量动负荷 轴承1： 由表6-7，用线性插值法可求得：37.01=e 1 径向 1152.0e F A <= 由1e 查书2表6-7：6.1; =>= F P e F A r r r r ，由此可得 ()N A F f P p 19916.14.01经向11=+= 轴承2： 37.02=e 2 径向 22e F A < 602 22==r p F f P （2）轴承寿命 h L 计算 因为21P P >,所以按轴承1计算轴承的寿命 h P C n L h 32000872777199163000405601060103 6 16 >=???? ???=???? ???=ε 所选轴承20208圆锥滚子轴承合格 8、做弯矩图 根据上述的图，求出总的弯矩和做出弯矩图由图可知弯矩最大在齿轮点 mm N M v ?=34884 mm N M H ?=85329 mm N M M M H V ?=+= 9214822 9、扭矩 扭矩图如图11.2（机械设计课本）所示，为了使扭矩图符合下述强度计算公式，图中已把T 这算成αα,T 的含义见前面，并且取6.0=α 10、作出计算弯矩图 根据以作的总弯矩图和扭矩图，求出计算弯矩图 ca M ， ca M 的计算公式为 ()2 2T M M ca α+= ()()mm N T M M ca ?=??+= += 153688100048.2056.0921482 2212 α 11、校核轴的强度 只需校核轴上最大弯矩截面的强度： []MPa MPa W M ca ca 609.46321.0153688 13 1=<=?== -σσ，故安全 ?¤ mm ?¤ mm 减速器结构设计 窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。 润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。 2、放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞赌注。 3、油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。 4、通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。 5、启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。 6、定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。 7、调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。 8、环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。 9、密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。 名称符号减速器型式及尺寸关系 箱座壁厚δ8 箱盖壁厚δ8 箱盖凸缘厚度b1 12 箱座凸缘厚度 b 12 箱座底凸缘厚度b2 20 地脚螺钉直径df 12 地脚螺钉数目n 4 轴承旁连接螺栓直径d1 10 盖与座连接螺栓直径d2 6 连接螺栓d2的直径l 轴承端盖螺钉直径d3 8 视孔盖螺钉直径d4 6 定位销直径 d 5 df，d1，d2至外箱壁距离C1 18 df，d2至凸缘距离C2 16 轴承旁凸台半径R1 16 凸台高度h 30 外箱壁至轴承底座端面距离l1 40 铸造过渡尺寸x、y 3、15 大齿轮顶圆与内箱壁距离 Δ1 12 齿轮端面与内箱壁距离 Δ2 12 箱盖、箱座肋厚 m1、m 8、8 轴承端盖外径 D2 120 轴承旁连接螺栓距离 s 120 七、键联接的选择及校核计算 1、联轴器与I （输入）轴的联接 轴径d1=28mm,L1=32mm 查手册P53选用A 型平键，得： GB/T 1096 键 8×7×32 (A 型） 根据教材P77（3.1）式得 []) 110(41 MPa dhl T p p σσ<= 2、输入轴与齿轮1联接采用平键联接 轴径d2=28mm, L2=25mm GB/T 1096 键 8×7×25 (A 型） 根据教材P77（3.1）式得 []) 110(41 MPa dhl T p p σσ<= 3、（1）输出轴与悬臂平键联接 轴径d3=32mm , L3=45mm 查手册P53 选用两个单圆头普通平键（A 型），对称布置，得： GB/T 1096 键 10×8×45 根据教材1P77（3.1）式得 []) 110(5.142 MPa dhl T p p σσ<= （2）输出轴与齿轮2之间的联接 轴径d4=42mm , L4=36mm 查手册P53 选用A 型平键，得： GB/T 1096 键 10×8×36(A 型） 根据教材P77（3.1）式得 []) 110(42 MPa dhl T p p σσ<= 八、联轴器的设计 1、类型选择 由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高，故选用弹性柱销联轴器。 2、载荷计算 计算转矩查表取KA=1.3，则： , 12.2612mm N T K T A ca ?=?= TCa1=KA ×T1 =157.82m N ? 3、型号选择 按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件， 查标准GB/T 5014—2003：轴1选用LX2型梅花型弹性联轴器，其额定转矩[T]=560N.m, 许用转速[n]=6300r/min ,半联轴器的孔径d1=28mm ，轴孔长度为L=44mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度为42mm ，故符合要求。 轴2选用LX2型梅花型弹性联轴器，其额定转矩[T]=560N.m, 许用转速[n]=6300r/min ,半联轴器的孔径d1=32mm ，轴孔长度为L=60mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度为58mm ，故符合要求。 九、密封和润滑的设计 1. 密封 由于选用的电动机为低速，常温，常压的电动机则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。 2. 润滑 （1）对于闭式齿轮来说，由于传动件的的圆周速度v< 12m/s,采用浸油润滑，因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离H 不应小于30~50mm 。对于单级减速器，浸油深度为一个齿全高，这样就可以决定所需油量，单级传动,每传递1KW 需油量 0V =0.35~0.7m3。 （2）对于开式齿轮来说，由于齿轮的的圆周速度v=0.89m/s,可以采用油脂润滑或者粘度相对较高的油。因为其传动件圆周线速度很小，不会将油脂或高粘度油甩出，从而造成齿轮的氧化和磨损。 （3）对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高，且难以经常供油，所以选用润滑脂润滑。这样不仅密封简单，不宜流失，同时也能形成将滑动表面完全分开的一层薄膜。 设计总结 机械设计课程设计是我们机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节；通过这次机械设计课程的设计，综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展；学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程；进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。 十一、参考资料 机械设计（武汉理工大学出版社）—手册1； 机械设计课程设计指导书（第二版）—手册2； 机械设计课程设计设计手册（第三版）——手册3； 锥齿轮减速器——开式齿轮机械课程设计 说明书 设计题目:单级锥齿轮减速器 专业班级:09热能与动力工程 林学生姓名:赵仲 学生学号:2 0 0 9 0 8 7 9 指导教师:雒晓兵 2011-6-30 兰州交通大学博文学院 (1)引言…………………………………………………………………………………… (2)设计题目……………………………………………………………………………… (3)电动机的选择………………………………………………………………………… (4)传动零件的设计和计算…………………………………………………………… (5)减速箱结构的设计………………………………………………………………… (6)轴的计算与校核……………………………………………………………………… (7)键连接的选择和计算……………………………………………………………… (8)联轴器的选择……………………………………………………………………… (9)设计小结…………………………………………………………………………… (10)参考文献…………………………………………………………………………… 2 一、引言 课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿 轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计 内容包括:设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算， 减速器结构设计，轴的设计计算与校核。 锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及计算机辅助制造 (CAM/CAD)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。 3 重要数据: 设计题目:锥齿轮减速器——开式齿轮 1. 传动方案 编号:b 机械课程设计 说明书 设计题目：带式运输机传动装置的设计专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 时间：2013-1-17 （1）引言……………………………………………………………………………………（2）设计题目………………………………………………………………………………（3）电动机的选择…………………………………………………………………………（4）传动零件的设计和计算……………………………………………………………（5）减速箱结构的设计…………………………………………………………………（6）轴的计算与校核………………………………………………………………………（7）键连接的选择和计算………………………………………………………………（8）联轴器的选择………………………………………………………………………（9）设计小结……………………………………………………………………………（10）参考文献…………………………………………………………………………… 一、引言 课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。 锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及计算机辅助制造（CAM/CAD）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。 减速器的设计基本上符合生产设计的要求，限于作者水平有限，错误之处在所难免，望老师予以批评改正。 设计题目：一级圆锥齿轮减速器传动方案 运动简图： （1） 原始数据 运输带牵引力F=2200N 运输带线速度v=1.8m/s 驱动滚筒直径D=280mm （2）工作条件及要求 ①使用5年，双班制工作，单向工作 ②载荷有轻微冲击 ③运送煤,盐,沙等松散物品 ④运输带线速度允许误差为±5% ⑤有中等规模机械厂小批量生产 目录 机械设计基础课程设计任务书.................................................. 第1章引言 ............................................................................. 第2章电机的选择 ................................................................. 第3章带传动的设计 ................................................................. 第4章、齿轮传动的设计计算.................................................. 第5章、齿轮上作用力的计算................................................ 第6章、轴的设计计算 ............................................................. 第7章、密封与润滑 ................................................................. 第8章课程设计总结 ............................................................... 参考资料 ..................................................................................... 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目齿轮减速器 航空科学与工程院（系）100516班设计者志兵 学号10051256 指导教师明磊 2013 年 5 月 4 日 航空航天大学 前言 本设计为机械设计基础课程设计的容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对一级减速器传动装置设计的说明，（减速器）使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。 目录 前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：设计（带式运输机的传动装置）齿轮减速器（编号14） (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (14) 1．轴的初步设计 (14) 2．I轴的校核 (14) 3．II轴的校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．I轴与大齿轮配合处键联接 ................................... 错误!未定义书签。 3．II轴外伸端处键联接 (18) 4．II轴与大齿轮配合处键联接 (18) 六、轴承的选择与校核 (20) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (20) 七、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (21) 八、箱体结构相关尺寸 (22) 九、减速器附件列表 (22) 十、参考资料 (23) 机械设计课程设计 帆姓名：袁 2011040191011学号：专业：机械设计制造及其自动化一班 一、电动机的选择 1.确定电动机类型 （1）工作时输出功率P w P = F/1000 =7650x0.5/1000 =3.825kw vw (2)电动机所需的输出功率 η=0.94x0.98x0.99x0.99x0.99x0.96=0.858 总 P=P /η=3.825/0.858=4.458kw总0w P=(1~1.3)P0=4.458~5.795kw 查手册知可选择Y132M2-6型号的电动机，该电动机的 转速为960r/min. 2.各级传动比的分配 （1）分配传动装置各级传动比 n=60x1000V/(πD)=79.62 w n=ixn=ixix79.62齿总带0w =(2-4)x(3-5)x79.62=477.9-1593r/min n=1000r/min,nm=n0=960r/min d（2）总传动比 i=n/n=960/79.62=12.057 w总0 i=3;i=i/i=4.02 带带总齿3.运动及动力参数计算 (1)各轴转速计算 n=n/i=960/3=320r/min 带0I． n=n/i=320/4.02=79.6r/min=n IIIII齿I（2）各轴功率计算 P=4.458kw 0 P=Px0.94=4.458x0.94=4.19kw 0I P=Px0.98x0.99=4.065kw III P=Px0.99x0.99=3.984kw IIIII （3）各轴转矩计算 m =44.35N*=9.55x1000000xP T/n000m =125.045N*/n T=9.55x1000000xP III m =487.698N* T=9.55x1000000xP/n IIIIII m =477.98N*=9.55x1000000xP/n T IIIIIIIII 二．传送带的选择 1.P=kP=1.1x4.458=4.9038kw Aca 2.由P和n查表可知选A型带ca 3.d=112cm,d为小带轮的基准直径d1d1m/s 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 原始数据：运输带拉力 F=2100N ，运输带速度 s m 6.1=∨，滚筒直径 D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%， 小批量生产。 设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000FV =1000 6 .12100?=3.36kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥 滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=2 1η4 2η3η4η5η =96.097.096.098.099.042???? =0.808 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ ηw P = 808 .036 .3kw ≈4.16kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 ∑'i =8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄 平主编），工作机卷筒的转速w n =400 14.36 .1100060d v 100060???= ?π=76.43 r/min ， 所 以 电 动机转速范围为 min /r 75.1910~44.61143.7625~8n i n w d ）（）（’=?= =∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：420.943 .76720 n n i w m ≈== ∑ 优秀设计 机械设计课程设计 说明书 设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计 专业班级: 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 工程技术学院 任务书 姓名：专业：班级： 指导教师：职称： 课程设计题目：带式输送机传动装置的设计 1.已知技术参数和设计要求：1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室 内工作，有粉尘，环境最高温度35℃； 2）使用折旧期：8年； 3）检修间隔期：一年一次大修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 5）运输带速度允许误差：±5％； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产 7）已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，卷筒直径：D=400mm工作年限8年。 所需仪器设备：电脑。 成果验收形式：1.减速器装配图一张； 2.零件工作图2张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件)； 3.设计计算说明书一份 4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。 参考文献：1、《机械设计（第八版）》高等教育出版社 2、《机械设计课程设计手册（第3版）》高等教育出版社 3、《机械设计基础实训指导（第三版）》高等教育出版社 4、《机械原理（第七版）》高等教育出版社 5、《公差配合与技术测量（第3版）》高等教育出版社 时间 20**年12月13日～20**年12月27日 安排 指导教师：教研室主任： 年月日。 目录 一、设计任务书 (5) 二、动力机的选择 (5) 三、计算传动装置的运动和动力参数 (6) 四、传动件设计计算（齿轮） (10) 五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20) 六、滚动轴承的选择及计算 (32) 七、键连接的选择及校核计算 (34) 八、联轴器的选择 (35) 九、设计总结 (37) 十、参考资料 (38) 仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 机械设计课程设计 设计说明书 设计题目带式输送机传动装置 设计者 班级 学号 指导老师 时间 目录 一、设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机的选择 (3) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (4) 五、高速级齿轮传动计算 (5) 六、低速级齿轮传动计算 (6) 七、齿轮传动参数表 (8) 八、轴的结构设计 (8) 九、轴的校核计算 (11) 十、滚动轴承的选择与计算 (16) 十一、键联接选择及校核 (18) 十二、联轴器的选择与校核 (18) 十三、减速器附件的选择 (19) 十四、润滑与密封 (20) 十五、设计小结 (21) 十六、参考资料 (21) 一．设计任务书 1. 设计题目： 设计带式输送机传动装置 2. 设计要求： 1) 输送带工作拉力F=5.5kN；F=5.8kN 2) 输送带工作速度V=1.4m/s V=0.26m/s 允许输送带速度误差为±5%； 3) 滚筒直径D=450mm； 4) 滚筒效率η1=0.96 n1=0.98（包括滚筒于轴承的效率损失）； 5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6) 工作折旧期8年； 7) 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 8) 动力来源电力，三相交流，电压380/220V； 9) 检修间隔期四年一大修，二年一次中修，半年一次小修； 10) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3. 设计内容： 1) 传动方案拟定 2) 电动机的选择 3) 传动装置的运动和动力参数计算 4) 齿轮传动设计计算 5) 轴的设计计算 6) 滚动轴承、键和连轴器的选择与校核； 7) 装配图、零件图的绘制 8) 设计计算说明书的编写 4. 设计任务： 1) 装配图一张（A1以上图纸打印） 2) 零件图两张（一张打印一张手绘） 1) 设计说明书一份 5. 设计进度要求： 12月21日装配草图第一阶段D303 全体 12月28日装配草图第三阶段完成D303 全体 1月4日完成装配图D303 全体 1月5-7日零件图设计 1月8-10日设计说明书、准备答辩 1月13-15日答辩机动901 参见最后的答辩安排 二．传动方案拟定 选择展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。总体布置简图如下： 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：带式运输机传动系统中的 展开式二级圆柱齿轮减速器 目录 1 设计任务 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2工作条件 (1) 1.3原始数据 (1) 1.4设计工作量 (1) 2 电机的选择 (1) 2.1 选择电动机的类型 (1) 2.2 选择电动机的功率 (1) 2.3 方案确定 (2) 3 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3) 3.1 总传动比 (3) 3.2分配传动装置传动比 (3) 4 计算传动装置的运动和动力参数 (3) 4.1各轴输入功率 (3) 4.2各轴输出功率 (4) 4.3各轴转速 (4) 4.4各轴输入转矩 (4) 4.5各轴输出转矩 (5) 4. 6运动和动力参数计算结果整理于下表 (5) 5 减速器的结构 (6) 6 传动零件的设计计算 (7) 6.1第一对齿轮（高速齿轮） (7) 6.2第二对齿轮（低速齿轮） (9) 7轴的计算（以低速轴为例） (11) 7.1第III轴的计算 (11) 7.2求作用在齿轮上的力 (12) 7.3初步确定轴的最小直径 (12) 7.4轴的结构计 (12) 7.5轴的强度校核 (13) 8 轴承的的选择与寿命校核 (16) 8.1以低速轴上的轴承为例 (16) 8.2 轴承的校核 (16) 9 键的选择与校核（以高速轴为例） (18) 9.1键联接的类型和尺寸选择 (18) 9.2键联接强度的校核 (18) 10 联轴器的选择 (18) 10.1类型选择 (18) 10.2载荷计算 (18) 10.3型号选择(弹性套柱销联轴 器) (19) 11 润滑方法、润滑油牌号 (19) 12 减速器附件的选择 (19) 12.1视孔盖和窥视孔 (19) 12.2放油孔与螺塞 (19) 12.3油标 (19) 12.4通气孔 (20) 一级齿轮减速器课程设计说明书 目 录 一、 运动参数的计算.............................................4 二、 带传动的设计 .............................................6 三、 齿轮的设计 ................................................8 四、 轴的设计 ...................................................12 五、 齿轮结构设计................................................18 六、 轴承的选择及计算..........................................19 七、 键连接的选择和校核.......................................23 八、 联轴器的选择 .............................................24 九、 箱体结构的设计 (24) 十、 润滑密封设计 (26) *-一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d p p η= （其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η 为总效率。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、 2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???= 机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院 目录 一、前言 (2) (一) 设计任务 (2) (二) 设计目的 (2) (三) 传动方案的分析 (3) 二、传动系统的参数设计 (3) (一) 电动机选择 (3) (二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (4) (三) 运动参数及动力参数计算 (4) 三、传动零件的设计计算 (4) （一）Ｖ带传动的设计 (4) （二）齿轮传动的设计计算 (5) （三）轴的设计计算 (8) 1、Ⅰ轴的设计计算 (8) 四、滚动轴承的选择及验算 (12) (一) 计算Ⅰ轴承 (12) (二) 计算Ⅱ轴承 (12) 五、键联接的选择及校核 (13) 六、联轴器的选择 (14) 七、箱体、箱盖主要尺寸计算 (14) 参考文献 (16) 一、前言 (一) 设计任务 设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。 图1 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉 一般的机械装置设计过程。 (三) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 (一) 电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： ①传动装置的总效率η： 查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。η=0.96×0.993×0.97×0.99=0.8945 ②工作机所需的输入功率P w： P w=(F w V w)/(1000ηw) 式中，F w=2.6 KN=2600N，V w=1.45m/s，ηw=0.96，代入上式得 P w=(2600×1.45)/(1000×0.96)=3.93 KW ③电动机的输出功率： P O= P w /η=3.93/0.8945=4.39KW 选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～1.3）P O，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n w=60×1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=65.97r/min 由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。 故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×65.97=395.81～1583.28r/min。 4、确定电动机型号 根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1140r/min 。 目录 摘要 (2) 前言 (3) 1 概论 (4) 2 轴及轴上零件的设计 (5) 2.1 一轴及轴上零件的设计 (5) 2.2 二轴参数及轴上零件设计 (6) 2.3 三轴参数及轴上零件设计 (7) 3 齿轮设计与参数计算 (12) 3.1 第一级齿轮传动设计与参数计算 (12) 3.2 第二级齿轮传动设计与参数计算 (13) 3.3 第三级齿轮传动设计及参数计算 (14) 4 传动装置的布置及传动参数的计算 (16) 4.1 传动装置的布置原则 (16) 4.2 电动机选择 (16) 4.3 总传动比计算及分配 (18) 4.4 传动参数的计算 (18) 5 箱体设计 (20) 附表一 (22) 附表二 (22) 附表三 (23) 附表四 (24) 结论 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27) 摘要 进入21世纪，科学技术有着飞速的发展，伴随着科学技术的发展机械制造技术也有了较大的发展。 在实际生产中，标准减速器不可能完全满足机械社备的各种功能要求，故常常还要自行设计非标准的减速器，而非标准的减速器又有通用和专用两种，而本次主要介绍刮板链式运输机三级圆锥齿轮减速器的设计。 面对我国经济近年来的快速发展，机械行业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。由于减速器应用广泛，为了提高质量，降低成本，便于专业化生产和用户选用，使得作为制造行业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化。 设计既是产品开发周期中的关键环节，有贯穿于产品开发过程的始终。设计决定了实现产品功能和目标的方案，结构和选材。制造手段以及产品运行，使用和维修方法。设计不合理会导致产品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。产品设计上的缺陷造成的先天不足，难以采取制造和使用措施加以弥补。少数情况下，即有可能，损失也大。严重的设计不合理甚至会造成的产品不能用或产品制造不出来，导致产品开发失败。 减速器的装配图是用来表达减速器的工作原理及各零件间装配关系的图样，也是制造、装配减速器和拆绘减速器零件图的依据，故附减速器装配图。 关键字：减速器圆弧锥齿轮刮板输送机优化设计齿轮 1 绪论 通过查阅一些文献我们可以了解到带式传动装置的设计情况，为我所要做的课题确定研究的方向和设计的容。 1.1 带传动 带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，主要有主动轮、从动轮和传动带组成。工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递。 带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点。 1.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器 YK系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件：环境温度为-40～40度；输入轴转速不得大于1500r/min,齿轮啮合线速度不大于25m/s，电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。YK系列的特点：采用一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合，把锥齿轮作为高速级（四级减速器时作为第二级），以减小锥齿轮的尺寸；齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成，圆柱齿轮精度达到 GB/T10095中的6级，圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级；中心距、公称传动比等主要参数均采用R20优先数系；结构上采用模块 式设计方法，主要零件可以互换；除底座式实心输出轴的基本型外，还派生出输出轴为空心轴的有底座悬挂结构；有多中润滑、冷却、装配型式。所以有较大的覆盖面，可以满足较多工业部门的使用要求。 减速器的选用原则：（1）按机械强度确定减速器的规格。减速器的额定功率P1N 是按载荷平稳、每天工作小于等于10h、每小时启动5次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为1、失效概率小于等于1%等条件算确定.当载荷性质不同，每天工作小时数不同时，应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时，需视情况将P1N乘上0.7～1.0的系数，当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度K R较低时取小值，反之取大值。功率按下式计算：P2m=P2*K A*K S*K R ，其中P2 为工作功率；K A 为使用系数； K S 为启动系数； K R 为可靠系数。（2）热功率效核.减速器的许用热功率P G适用于环境温度20℃，每小时100%连续运转和功率利用律（指P2/P1N×100%）为100%的情况，不符合上述情况时，应进行修正。（3）校核轴伸部位承受的径向载荷。 2结构设计 2.1V带传动 机械基础课程设计说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号：2007级生物工程1班 学生姓名： 指导老师： 完成日期：2010 年3 月14 日所在单位： 设计任务书 1、题目 设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。 2、参考方案 （1）V带传动和一级闭式齿轮传动 （2）一级闭式齿轮传动和链传动 （3）两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 （1）工作情况：一班制，输送机连续单向运转，载荷有轻微震动，室内工作，少粉尘。 （2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。 （3）生产批量：100台（属小批生产）。 （4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。 （5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （6）允许误差：允许输送带速度误差5% 。 5、设计任务 （1）设计图。一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一张，要求有主、俯、 侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110 a≤时）或1： 1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>时）。 （2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。 目录 一传动装置的总体设计 1、传动方案的确定 (1) 2、电动机的选择 (1) 3、传动装置的总传动比的计算和分配 (3) 4、传动装置的运动和动力参数的确定 (3) 二传动零件的设计 1、V带设计 (5) 2、齿轮传动设计 (7) 3、轴的设计 (11) 4、滚动轴承的选择与校核计算 (18) 5、键联接的选择及其校核计算 (19) 6、联轴器的扭矩校核 (20) 7、减速器基本结构的设计与选择 (21) 三箱体尺寸及附件的设计 1、箱体的尺寸设计 (23) 2、附件的设计 (25) 机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42) 8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49) 第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计 机械设计课程设计 说明书 题目：一级圆锥齿轮减速器 指导老师： 学生姓名： 学号： 所属院系：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：机械10-2 完成日期：2014年1月25日 目录 第一章机械设计课程设计任务书 1.1设计题目 (1) 第二章电动机的选择2 2.1选择电动机类型 (2) 2.2确定电动机的转速 (3) 第三章各轴的运动及动力参数计算 3.1 传动比的确定 (4) 3.2 各轴的动力参数计算 (4) 第四章锥齿轮的设计计算 4.1选精度等级、材料及齿数 (5) 4.2按齿面接触强度设计 (5) 第五章链传动的设计 (8) 第六章轴的结构设计 6.1 轴1（高速轴）的设计与校核 (9) 6.2 轴2（低速轴）的设计 (10) 第七章对轴进行弯扭校核 7.1输入轴的校核轴 (12) 7.2输入轴的校核 (13) 第八章轴承的校核 8.1输入轴的校核 (14) 8.2输出轴的校核 (15) 第九章键的选择与校核 (16) 第十章减速箱体结构设计 10.1 箱体的尺寸计算 (18) 10.2窥视孔及窥视孔 (20) 设计小结 (23) 参考文献 (24) 第一章机械设计课程设计任务1.1设计题目 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 第二章电动机的选择 2.1选择电动机类型 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y系列全封闭自冷式笼型三相异步电动机,电压380V。 1. 电动机容量的选择 1）工作机所需功率 p w ＝FV=2800×1.8=5.04KW 电动机的输出功率Pd＝p w/η 2）效率: 弹性连轴器工作效率η 1 =0.99 圆锥滚子轴承工作效率η 2 =0.99 锥齿轮(8级)工作效率η 3 =0.97 滚子连工作效率η 4 =0.96 传动滚筒工作效率η 5 =0.96 传动装置总效率: η＝η1×η23×η3×η4×η 5 ＝0.99×0.993×0.97×0.96×0.96=0.87 则所需电动机功率为: Pd＝p w/η=5.04/0.87=5.79KW 取P d=5.7KW 2.2电动机转速的选择 滚筒轴工作转速 n w =60×1000v/πD=60×1000×1.8/π×320r/min=107r/min （5）通常链传动的传动比范围为i 1=2-5，一级圆锥传动范围为i 2 =2-4，则总的传动比范 围为i=4-20,故电动机转速的可选范围为n 机= n w ×i=（4~20）×107=428-2140 r/min （6）符合这一范围的同步转速有750 r/min，1000 r/min，1500 r/min，现以同步转速750 r/min，1000 r/min，1500 r/min三种方案比较，由第六章相关资料查的电动机 机械设计基础课程设计说明书 设计题目带式输送机传动系统中的减速器机电系专业 级班 学生姓名 完成日期 指导教师 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 3.5带的选择 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 （1）引言……………………………………………………………………………………（2）设计题目………………………………………………………………………………（3）电动机的选择…………………………………………………………………………（4）传动零件的设计和计算……………………………………………………………（5）减速箱结构的设计…………………………………………………………………（6）轴的计算与校核………………………………………………………………………（7）键连接的选择和计算………………………………………………………………（8）联轴器的选择………………………………………………………………………（9）设计小结……………………………………………………………………………（10）参考文献…………………………………………………………………………… 二、设计题目：带式运输机传动装置的设计 1. 传动方案 锥齿轮减速器——开式齿轮 2．带式运输机的工作原理 如图20-1 ３． 工作情况 1）工作条件:两班制，连续单向运转,载荷较平稳,室内工作，有粉尘，环境最高温度3５度； 2）使用折旧期:8年; 3）检修间隔期:四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力来源:电力,三相流，电压380、220V; 5）运输带速度允许误差：±５%; 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 4.设计数据 运输带工作拉力F/Ｎ 2800 运输带工作速度Ｖ/(m/s ） 1.4 卷筒直径Ｄ／ｍｍ 35０ 5 设计内容 1）按照给定的原始数据和传动方案设计减速器装置; 2）完成减速器装配图1张; 3）零件工作图1-3张; 4）编写设计计算说明书一份。 三、电动机的选择: （一)、电动机的选择 １、选择电动机的类型： 按工作要求和条件,选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。 ２、选择电动机容量 ： 电动机所需的功率为:kw a w d p p η=锥齿轮减速器——开式齿轮
单级锥齿轮减速器设计
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北航机械设计说明书-齿轮减速器
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